甲状腺激素的合成与代谢
08--甲状腺激素药物--10
硫脲类作用机制
过氧化物酶
【临床应用】
(1) 甲亢内科治疗：轻症、不宜手术者；
(2) 甲亢术前准备：使甲状腺功能恢复正常，
减少术后合并症；
⑶ 甲状腺危象的治疗
感染、外伤诱发T3 、T4大量释放入血，导 致高热、心衰、肺水肿及水、电解质紊乱。 大剂量碘剂、丙硫氧嘧啶。
【不良反应】 甲硫氧嘧啶发生多
复习要求
甲状腺激素的生物合成、分泌调节、作用 用途和不良反应 硫脲类和碘及碘化物的药理作用、临床应 用和不良反应 放射性碘和β 受体阻断药，抗甲状腺作用
三. 放射性碘（ Radio iodine ）
【作用】
131I被甲状腺高度摄取。产生β射线（99%）和
γ射线。使滤泡上皮细胞破坏、萎缩。 【应用】
甲状腺功能亢进的治疗；甲状腺功能检查。
【不良反应】 易致甲状腺功能低下。
四. β受体阻断药
普萘洛尔，美托洛尔: 甲亢术前、甲状腺危象时的重要药。
改善甲亢的症状：
结合，
饥饿、营养不良、肥胖、糖尿病时，T3受体
下调。
四. 体内过程（ disposition）
口服，T3、 T4吸收快， 生物利用度： T3为 90%-95%，T4为50%-75%， 蛋白结合率 99% t1/2: T3为2天， T4为5天，维持时间长。 通过胎盘，乳腺分泌。
五. clinical application
131I、碘（131I）化钠。
受体阻断药：普奈洛尔。
一. 硫脲类 硫氧嘧啶类：
甲硫氧嘧啶 (MTU)
丙硫氧嘧啶 (PTU)
咪唑类：
甲巯咪唑（tapazole, 他巴唑） 卡比马唑（carbimazole, 甲亢平）
甲状腺激素的生理功能及其疾病机制
甲状腺激素的生理功能及其疾病机制甲状腺激素（thyroid hormone，TH）是人体内最重要的代谢调节激素之一。
它是由甲状腺合成的，负责调节机体的能量代谢、神经发育、骨骼生长、心血管功能、肌肉力量等多方面的生理活动。
本文将从生理功能和疾病机制两个方面介绍甲状腺激素的作用。
一、甲状腺激素的生理功能1. 能量代谢甲状腺激素对体内葡萄糖、脂肪和蛋白质代谢都有影响。
甲状腺激素能够促进葡萄糖酵解和氧化，增加肝脏和肌肉对葡萄糖的利用和代谢，降低血糖水平。
此外，甲状腺激素还能促进脂肪酸氧化和激活脂肪酸合成，增加通透性，加速脂肪酸的运动、氧化和生成三酰甘油。
甲状腺激素还能够抑制蛋白质的合成和保存，增加蛋白质的降解和使用，降低体内氮的储存。
2. 神经发育和功能甲状腺激素对中枢神经系统的发育和功能非常重要。
阴道内甲状腺素对胎儿脑部神经元的生长有直接的刺激作用。
甲状腺激素还可以增强大脑的神经兴奋性，促进神经元之间的兴奋传导和突触形成。
临床上甲状腺功能低下症患者往往伴有智力低下等神经问题。
3. 骨骼生长和代谢甲状腺激素在骨骼生长和代谢方面也有非常重要的作用。
甲状腺激素可促进骨骼的新生和成骨细胞的分裂。
同时它还能抑制成骨细胞的活动，促进骨质的吸收。
这种相反作用使得甲状腺激素能够细致地控制骨骼生长和功能。
4. 心血管功能甲状腺激素能够增强心脏的收缩力和心排出量，促进血管扩张，降低外周阻力。
临床上甲状腺功能低下或亢进患者往往会出现心血管功能障碍，导致心脏病、高血压等疾病的发生。
二、甲状腺激素的疾病机制1. 甲状腺功能亢进症甲状腺功能亢进症（hyperthyroidism）指甲状腺激素分泌过多，导致机体代谢加速。
常见症状包括心动过速、出汗、体重下降、焦虑等。
甲状腺功能亢进症的治疗包括药物治疗，如甲巯咪唑等能够抑制甲状腺激素的合成和释放，手术切除甲状腺等治疗手段。
2. 甲状腺功能低下症甲状腺功能低下症（hypothyroidism）指甲状腺激素分泌不足，导致机体能量代谢降低。
碘甲状腺激素生成和代谢
碘甲状腺激素生成和代谢碘甲状腺激素（thyroid hormone）是由甲状腺合成并释放到血液中的一种重要激素，它对人体的发育、生长和新陈代谢起着至关重要的作用。
本文将介绍碘甲状腺激素的生成和代谢过程，以及与其相关的一些重要概念和机制。
一、碘甲状腺激素的生成碘甲状腺激素主要由甲状腺中的甲状腺滤泡细胞合成。
该过程经过以下几个关键步骤：1. 摄取和吸收碘元素：人体通过食物和水摄取到的碘元素被消化吸收后进入血液循环。
2. 碘化酪氨酸的合成：甲状腺滤泡细胞摄取血液中的碘，并把碘离子活化成有机形式的碘（碘化酪氨酸）。
3. 碘化酪氨酸的结合：碘化酪氨酸将与甲状腺球蛋白结合形成甲状腺素（thyroxine，T4）。
4. 甲状腺素的释放：当机体需要甲状腺素时，甲状腺素分子会从甲状腺球蛋白中解离出来进入血液，成为可用的碘甲状腺激素。
二、碘甲状腺激素的代谢碘甲状腺激素在体内的代谢受到多种因素的调节，对体内代谢活动具有广泛而重要的影响。
以下将介绍碘甲状腺激素的代谢途径和相应的调节机制。
1. 甲状腺素的转化：体内的绝大部分甲状腺素是以甲状腺素（T4）的形式存在的。
在体内组织中，T4会被碘甲状腺激素5'-去碘酶（deiodinase）催化转化为生物活性更强的三碘甲状腺激素（T3）。
这种转化反应发生在甲状腺外组织，如肝脏、肾脏等。
2. 碘甲状腺激素的结合蛋白：绝大部分的碘甲状腺激素在血液中以结合蛋白的形式存在，包括甲状腺结合球蛋白（thyroid-binding globulin，TBG）、白蛋白和前白蛋白。
这种结合可以使碘甲状腺激素稳定存在，延长其半衰期，并控制其可利用性。
3. 碘甲状腺激素的转运和摄取：碘甲状腺激素通过血液循环传输到各个组织和细胞。
在细胞膜上存在着一种特殊的碘甲状腺激素转运蛋白（monocarboxylate transporter）和钠/碘共转运体（sodium/iodide symporter），它们能够帮助碘甲状腺激素进入细胞内。
甲状腺激素的作用原理
甲状腺激素的作用原理
甲状腺激素的作用原理是通过其调节合成和分泌的方式影响机体内的新陈代谢过程。
甲状腺激素包括甲状腺素（T4）和三
碘甲状腺原氨酸（T3）。
甲状腺激素的合成由下丘脑释放甲状腺释放激素（TRH）刺激垂体前叶释放促甲状腺激素（TSH）来进行调节。
TSH通过刺激甲状腺细胞上的受体，促使甲状腺分泌T4和小量的T3。
T4主要在体内通过去碘酶转换为T3，T3是活性甲状腺激素的主要形式。
甲状腺激素通过进入细胞核后与核受体结合，促进相应基因的转录，从而影响蛋白质的合成。
甲状腺激素通过影响细胞线粒体的功能，调节氧化代谢，增加能量代谢产物的消耗。
此外，甲状腺激素还通过影响神经元的发育与功能，调节体温、心脏和消化系统的正常功能。
甲状腺激素对体内不同组织和器官具有广泛的作用，包括促进体内氧化代谢和能量消耗、提高体温、增加心率和心肌收缩力、促进生长发育、调节精神状态和神经系统功能、促进胆固醇代谢等。
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生理学一、甲状腺激素及其代谢㈠甲状腺激素（thyroid hormones,TH）1.甲状腺腺泡上皮细胞合成和分泌：甲状腺激素包括T3和T4, T4多活性弱， T3少活性强。
①四碘甲腺原氨酸（甲状腺素，T4）②三碘甲腺原氨酸(T3)2.甲状腺腺泡旁细胞＝C细胞分泌：降钙素一、甲状腺激素及其代谢㈡甲状腺激素的合成与分泌甲状腺激素的合成原料是: 碘和甲状腺球蛋白(或酪氨酸)。
腺泡聚碘→碘的活化→碘化酪氨酸→缩合耦联→贮存→释放→运输→灭活。
1.甲状腺腺泡聚碘：甲状腺内的I-是血清的约30 倍。
方式是:伴钠的继发性主动转运。
一、甲状腺激素及其代谢3.酪氨酸碘化与甲状腺激素的合成： 碘化：甲状腺球蛋白→ MIT 、DIT 耦联：MIT+DIT → T 3，2DIT → T 44.贮存：以胶质的形式贮存在腺泡腔中， 量大，约可用90天。
2.I -的活化：在过氧化酶(TPO)的作用下活化成 I 2二、甲状腺激素的作用1.促生长和发育，特别是长骨和脑发育。
∴幼年缺乏TH将患呆小症。
2.产热效应提高大多数组织的耗氧量和产热量。
使BMR↑。
3.升高血糖为主双向影响，升高血糖为主。
4.促进脂肪分解，降血胆固醇。
促进脂肪的合成与分解，降血胆固醇。
二、甲状腺激素的作用5.调节蛋白质代谢。
生理量甲状腺激素促蛋白质合成。
甲状腺激素分泌过量促蛋白质分解。
甲状腺激素分泌减少时引起黏液性水肿。
6.对神经系统的影响兴奋中枢神经系统7.对心血管活动的影响兴奋心脏，血压↑，脉压↑三、甲状腺功能的调节㈠受下丘脑-腺垂体-甲状腺轴调节三、甲状腺功能的调节㈡自身调节1.血碘浓度↑→甲状腺摄碘能力↓→ T3T4相对↓2.血碘浓度↓→甲状腺摄碘能力↑→ T3T4相对↑㈢神经调节交感神经→甲状腺激素合成↑小结：一、甲状腺激素及其代谢二、甲状腺激素的作用三、甲状腺功能的调节。
甲状腺激素知识点总结
甲状腺激素知识点总结甲状腺激素的生物合成过程是一个复杂的生物化学过程，它主要是在甲状腺滤泡上进行的。
甲状腺球蛋白被摄取进入滤泡并被氨基酸酪氨酸氧化酶氧化为甲状腺素。
形成的甲状腺素通过TSH的调节进入血液循环中，绑定到蛋白质携带到各个器官，然后通过脱碘酶被转化成活性的T3。
T3作为生物活性形式，散发到全身各处，作用于细胞受体，从而调节基础代谢率、促进细胞生长发育、影响心率和心肌收缩等多个生理功能。
甲状腺激素在人体内发挥着重要的生理功能，主要包括以下几个方面：1. 调节基础代谢率甲状腺激素能够直接影响体内的基础代谢率，促进氨基酸的合成和蛋白质的分解。
这些作用可以帮助人体维持正常的体内能量平衡，保持机体的正常生理活动。
2. 促进神经系统发育和功能甲状腺激素在神经系统中发挥着重要的作用，它能够促进神经元的发育和分化，对神经系统的正常发育和功能维持具有重要的意义。
甲状腺激素的缺乏或过多都会对神经系统产生不良影响。
3. 影响心血管系统功能甲状腺激素对心肌的收缩有直接的影响，能够调节心率和心肌的收缩力度。
同时，它也可以影响血管的张力和血管内皮细胞的功能，对心血管系统的功能维持有重要作用。
4. 调节生殖系统甲状腺激素对生殖系统的正常功能也具有一定的影响。
它能够影响性腺激素的分泌和性腺细胞的生长分化，对性腺的功能维持有一定的影响。
总的来说，甲状腺激素在人体内发挥着重要的生理功能，对人体的正常生理活动具有重要的调节作用。
因此，了解甲状腺激素的生理功能和调节机制，对于人体的健康和疾病的防治具有重要的意义。
甲状腺激素的分泌受到多种因素的调节，包括甲状腺刺激素（TSH）、甲状腺素释放激素（TRH）、甲状腺抑素（SST）等。
这些调节因素通过负反馈机制对甲状腺激素的分泌进行调节，保持体内甲状腺激素的稳态。
此外，甲状腺激素的合成也受到碘的供应和碘的代谢等因素的影响。
甲状腺激素与一些疾病的关系密切，甲状腺功能亢进症、甲状腺功能减退症等疾病都与甲状腺激素的分泌或作用失调有关。
甲状腺激素
六、甲状腺功能试验分类
1、甲状腺激素合成功能 1） 甲状腺摄碘试验 2） 甲状腺显像 3） 甲状腺碘转换率测定
2、血循环中甲状腺激素浓度测定 T3、T4、FT3、FT4、rT3
3、甲状腺激素的外周组织代谢效应 T3核内受体结合位点测定
4、下丘脑——垂体——甲状腺轴调节关系 1）T3抑制试验 2）血清TSH测定 3）TRH兴奋试验
• 2、甲状腺过氧化物酶抗体(TPOAb)
甲状腺过氧化物酶(TPO)是甲状腺素合成过程的关 键酶，TPOAb以其为靶抗原，引发一系列免疫反 应，导致甲状腺激素合成减少 。TPO-Ab作为自 身免疫性甲状腺疾病一种主要的自身抗体,可通过 激活补体,抗体依赖细胞介导的细胞毒作用和致敏 的T杀伤细胞直接杀伤等作用机制,引起甲状腺滤 胞损伤,间接的抑制甲状腺素的合成,导致甲状腺功 能减退的主要机制
四、甲状腺激素的代谢
正常情况下，甲状腺分泌的TT4与TT3的比值 为20/1. 甲状腺分泌20%T3,100%T4和5%rT3。 T4在脱碘酶的作用下脱碘生成80%T3和95% rT3
甲状腺的分泌
甲状腺
5%rT3
100%T状腺
95%rT3
80%TT3
五、甲状腺功能的调节
1、下丘脑→垂体→甲状腺轴
5、自身免疫检查 1）甲状腺球蛋白抗体(TGAb) 2）甲状腺过氧化物酶抗体(TPOAb) 3）TSH受体抗体(TRAb) 4）甲状腺微粒体抗体(TMAb)
• 1．甲状腺球蛋白抗体(TGAb)是甲状腺球蛋白
（TBG）是一种潜在的自身抗原，当进入血液后 可刺激机体产生TGA。TGAb的靶抗原是甲状腺 球蛋白，它跟TPOAb一起共同针对甲状腺抗原起 免疫反应，与B淋巴细胞一起导致甲状腺滤泡破 坏，还可以通过细胞毒性T细胞的直接杀伤，或 抗体依赖细胞介导细胞毒作用（ADCC）破坏甲 状腺滤泡，导致甲状腺技术的释放。是甲状腺疾 病中首先发现的自身抗体，具有高度种属特异性， 是诊断自身免疫甲状腺疾病(AITD)常用指标。
甲状腺激素合成功能及调节
甲状腺 0.0三%
T三
四
一.二-一. 九
0.四%
总量的七 五%
一TBG与T三、T四的结合活性是TBPA的一00倍；
甲状腺结 合前蛋白
TBPA
二五%
二TBG由肝脏合成雌激素促进其合成 雄激素、糖皮质激素促进其与T三、T四结合
白蛋白 一五% 二五%
二、降解
二、甲状腺激素的生理功能
一甲状腺激素细胞作用机制
二甲状腺激素的生理作用
一、促进生长发育——克汀病呆小症
二、调节新陈代谢
一增强能量代谢
二调节物质代谢
三、甲状腺的功能调节
一下丘脑—腺垂体—甲状腺轴调节
一、下丘脑对腺垂体的调节
二、TSH对甲状腺的调节
三、甲状腺激素负反馈调节
二甲状腺功能的自身调节
三甲状腺功能的神经和免疫调节
甲状腺球蛋白TG 滤泡细胞内合成 滤泡腔存储 有二0个左右酪氨酸可被碘化 结合碘化酪氨酸和TH
甲状腺过氧化物酶TPO 催化合成TH的重要酶
二、甲状腺激素的合成
滤泡聚碘碘捕获 甲状腺/血清碘比率:正常三0最高可达四00 钠碘同向转运体 NIS：钠碘转运比例二:一 钠泵抑制剂：硅巴因
竞争性抑制碘的吸收 TSH能够促进摄碘 I的活化和酪氨酸的碘化 在过氧化氢存在下TPO将碘离子氧化成活化碘可能是碘原子 在TPO作用下活化碘“攻击”TG生成MITDIT
一、甲状腺激素的代谢
血液中甲状腺激素的存在形式：
✓ 甲状腺素或四碘甲腺原氨酸T四 ✓ 三碘甲状腺原氨酸T三 ✓ 逆-三碘甲状腺原氨酸rT三
百分含量T四：T三=九三:七 T三活性是T四的五倍 rT三无生物活性
一甲状腺激素的合成与分泌
一、激素合成的条件
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• 溶酶体微吞饮胶质滴，形成吞噬 溶酶体复合物，复合体内的蛋白 水解酶水解TG，释放出游离的T3、 T4、MIT、DIT。
• T3、 T4扩散到细胞外液进入血液循
环，MIT、DIT在脱碘酶的作用下迅 速脱碘，释放出的碘再循环利用。
甲状腺激素的运输
• 体内1/2-2/3的TH存在于甲状腺外，主要以与甲状腺素结合球蛋白 （TBG）结合的方式进行运输。TBG在肝脏合成，雌激素能促进其合 成，雄激素、糖皮质激素减少时可使它与TH的结合量降低。
T3R与甲状腺疾病
在体内发挥作用的是T3 α4等多种亚型
•T3Rβ基因突变引起TH抵抗综合征，TH发挥不了作用而出现甲减症状 •腺在癌动、物垂模体型瘤中、发肢现体，短T3小Rβ畸突形变和的其后它果代远谢比异T常H抵抗严重，因为可同时出现甲状
TSH的作用
TSH作用于碘代谢的所有环节，促进NIS基因的表达与活性， I-的 转运、活化，络氨酸的碘化，TG的水解
甲状腺功能调节
甲状腺的自身调节
甲状腺能根据血碘水平，通过自身调节改变摄取碘与合成甲状腺激素的能力。血碘开始升 高时（1mmol/L）时，可诱导碘的活化与甲状腺激素的合成；
血碘升高到一定水平（10mmol/L)时，会反馈抑制碘的活化过程，使甲状腺激素合成减少 （碘阻滞效应）；原因是抑制了NIS的表达。这是一种甲状腺固有的保护性反应。
80% T4
T3 rT3
进一步脱碘
T4脱碘转化的产物取决于机体状态， 寒冷状态时，T3>rT3； 应激、妊娠、 饥饿、代谢紊乱、肝肾疾病时，
T3<rT3。
15% 与肝内葡萄糖醛酸或硫酸结合后灭活，胆汁排泄，被小肠内细菌再分解，随粪便排出 5% 在肝和肾内脱去氨基和羧基，形成四碘甲状腺醋酸和三碘甲状腺醋酸，随尿排出
• TH与TBG结合意义：在血液中形成T4储备库，缓冲甲状腺激素分泌功 能的急剧变化；防止TH被肾小球滤过，从尿液中丢失
甲状腺激素的降解
TH主要在肝、肾、骨骼肌降解，T4的半衰期为6-7天， T3的半衰期不足一天 体内的T4全部由甲状腺分泌，20%的T3直接来源于甲状腺，其余80%来源于甲状 腺外组织的脱碘反应
甲状腺功能调节
下丘脑-垂体-甲状腺轴调节系统
-
TRH
+
-
-
TSH
+ TH
TRH的桥梁作用
TRH 是建立神经-内分泌联系并调节下丘脑-垂体-甲状腺轴功能的 中介因子。
•寒冷刺激的信息传递到中枢神经系统后，一方面传递到下丘脑体温调节中枢， 另一方面又立即传递到附近的TRH神经元，使TRH分泌增多 •细胞因子IL-1、IL-6、TNF促进中枢神经递质如去甲肾上腺素释放，后者可促 进TRH释放 •5-羟色胺、阿片样肽、GH、多巴胺等抑制TRH的释放 •外科手术、重症创伤等引起生长抑素分泌，减少TRH释放
甲状腺激素的作用方式2
TH的非基因组途径为细胞膜整合素αβ3-ERK1/2-离子通道，如 Na+/K+交换子或其它细胞质信号分子。
TH可通过这些非基因组途径促进肿瘤形成、生长和血管形成； T3和二碘甲腺络氨酸促进线粒体能量代谢； T4和rT3可促进神经元细胞和神经节细胞移行（ T3无此作用），故是脑发育的 关键因素
甲状腺激素的合成与代谢
宋烨琼 2015-12-6
甲状腺的解剖结构
• 甲状腺是人体最大的内分泌腺 • 上达甲状软骨中部，下抵第六气管
软骨环 • 分为左右两侧叶，峡部，锥状叶(?) • 重20-30g，侧叶宽1-2cm，厚2-3cm，
长4-5cm，女>男 • 基本组织结构和功能单位为甲状腺
滤泡 • 分泌甲状腺激素、降钙素
甲状腺激素的合成过程
络氨酸碘化
在H2O2存在的条件下，I-经过氧化物酶（TPO)的催化氧化生成活化碘
I-
TPO
I
H2O2
同样在TPO的作用下，活化碘迅速攻击甲状腺球蛋白（TG）中的络氨酸残基，瞬间即可取 代其苯环上3,5位上的氢，生成一碘络氨酸残基（MIT）和二碘络氨酸残基（DIT)
此过程发生在滤泡上皮细胞顶膜与滤泡腔的交界处
甲状腺激素的作用方式1
• TH为亲脂性激素，主要作用于细胞核 受体（TH-R)
• 进入核内的TH与定位在DNA螺旋甲状 腺激素反应元件上的核受体-甲状腺 激素受体或视黄酸受体结合形成异二 聚体或同二聚体形式的激素-受体复 合物
• 激素-受体复合物同其它转录因子共 同调节基因表达过程
• 翻译、合成新的功能蛋白质，最终使 细胞产生生物效应
• 国际推荐碘摄入量150ug/d
甲状腺激素的合成步骤
滤泡聚碘 络氨酸碘化 碘化络氨酸缩合
甲状腺激素的合成过程
滤泡聚碘
滤泡上皮细胞通过主动转运机制选择性摄取碘。 碘转运分为两步:1、位于滤泡上皮底部的钠-碘同向转运体（NIS），借助钠泵 活动所提供的Na+内向浓度势能，以1I- :2Na+的同向转运实现碘的继发性主动 转运，将I-浓聚在滤泡细胞内 2、碘顺着其电-化学梯度经细胞顶部进入滤泡腔 NIS的异常与甲状腺疾病有关，NIS基因突变导致先天性甲减或先天性甲状腺 肿；Graves病时NIS表达增多；甲状腺腺瘤或甲状腺癌则很少或缺乏NIS表达
甲状腺滤泡
• 外周为一层排列较整齐的上 皮细胞（滤泡细胞），围绕 形成滤泡腔，腔内含胶质体， 胶质内含滤泡细胞分泌的甲 状腺球蛋白
• 滤泡细胞形态视其功能而定， 亢进时：柱状 静止时：扁平状
甲状腺激素合成原料
• 碘是甲状腺激素合成的原料， 80%-90%来自食物，其余的来自空气 和水
• 以I-的形式在肠道被吸收，进入体内的I-约1/3被甲状腺摄取，因此， 甲状腺内的I-浓度约为血清的30倍
甲状腺激素的合成过程
碘化络氨酸缩合
MIT + DIT
TPO
T3 / rT3
DIT + DIT
TPO
T4
生成的T3、 T4储存在腺泡腔内
缺碘时，MIT增多，T3含量增多；反之，T4 含量随DIT的生成增多而增加
甲状腺激素的释放
• 在TSH的作用下，滤泡细胞顶部伸 出伪足以巨吞饮的形式吞饮胶质 中的TG，进入滤泡细胞内的胶质 滴被包膜包裹